Федеральное агентство по образованию
ГОУ ВПО
Уфимская государственная академия экономики и сервиса
Отчет
по лабораторным работам
дисциплины: «Физика»
Выполнил: ст.гр. БОДк-22
Васильев В.В.
Принял: доцент, к.т.н.
Саенко А.Г.
Уфа-2009г.
Лабораторная работа №1
Дифракционная решётка
Цель работы: ознакомление с дифракцией света, её видами. Изучение параметров дифракционной решётки и её применении.
Вопрос №1
Как изменится дифракционная картина при уменьшении расстояния между щелями d?
|
|
Расстояния между линиями в спектре увеличатся. |
Вопрос №2
На дифракционную решетку с периодом d = 10–5
м падает монохроматический свет с длиной волны 650 нм. При этом наибольший порядок дифракционного максимума m равен:
|
|
15 |
Вопрос №3
На дифракционную решетку, имеющую период d = 2·106
м, нормально падает монохроматическое излучение. Под углом 30° наблюдается максимум второго порядка. Чему равна длина волны падающего света?
|
|
500 нм |
Вопрос №4
Какой наибольший порядок спектра m можно наблюдать с помощью дифракционной решетки, имеющей 500 штрихов на 1 мм, при освещении ее монохроматическим светом с длиной волны 720 нм?
|
|
2 |
Вопрос №5
На дифракционную решетку, имеющую 600 штрихов на 1 мм, падает монохроматический свет с длиной волны 600 нм. Расстояние от решетки до экрана 1 м. Расстояние от центрального до первого максимума:
|
|
0,36 м |
Задача №1
На дифракционную решетку с периодом решетки d = 2·10–5
м падает красный свет с длиной волны 720 нм. Какой наибольший порядок спектра можно наблюдать, если будет падать свет, длина волны которого в 2/3 раза меньше? Определить порядок спектра.
Задача №2
На дифракционную решетку с периодом решетки d = 3·10–5
м падает синий свет с длиной волны 420 нм. Во сколько раз уменьшится порядок дифракционных максимумов m, если первую дифракционную решетку заменить второй с периодом решетки d = 1·10–5
м?
Задача №3
Во сколько раз увеличится расстояние от максимума нулевого порядка (m = 0) до максимума первого порядка, если первоначально наблюдения вели с дифракционной решеткой, период которой d = 3·10–5
м, на длине волны 380 нм, а затем – с дифракционной решеткой с периодом решетки d = 1·10–5
м, на которую падает красный цвет с длиной волны 760 нм?
Задача №4
На дифракционную решетку падает свет с длиной волны 760 нм. Расстояние от дифракционной решетки до экрана 0,5 м, расстояние от максимума нулевого порядка (m = 0) до максимума m-го порядка равно 3,8·10–2
м. Чему равен период дифракционной решетки?
Задача №5
На дифракционную решетку с периодом решетки d =2·10–5
м падает красный свет с длиной волны 720 нм. Определить расстояние от центрального до первого максимума, если длина волны уменьшилась в 2/3 раз.
Лабораторная работа №2
Фотоэлектрический эффект.
Цель работы: Изучение явления фотоэффекта с помощью экспериментальной установки для его исследования.
Вопрос №1
При каком условии возможен фотоэффект?
|
|
hν > Aвых. |
Вопрос №2
Как изменится работа выхода электрона из вещества при уменьшении частоты облучения в 3 раза?
|
|
Не изменится. |
Вопрос №3
Чему равна максимальная кинетическая энергия электронов, вырываемых из платины под действием фотонов с энергией 8,5·10–19
Дж, если работа выхода составляет Aвых = 8,5·10–19
Дж?
|
|
0 Дж |
Вопрос №4
Скорость фотоэлектронов, выбиваемых светом с поверхности металла, при увеличении частоты света увеличилась в 2 раза. Как изменился задерживающий потенциал?
|
|
Увеличился в 4 раза. |
Вопрос №5
Длина волны падающего света, вызывающего фотоэффект, уменьшилась в 4 раза. Как изменилась величина задерживающего напряжения U (в пренебрежении работой выхода электронов из материала катода)?
|
|
Возросла в 4 раза. |
Вопрос №6
Как изменится максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов, если увеличить частоту облучающего света, не изменяя при этом мощность световой волны?
|
|
Увеличится. |
Вопрос №7
При освещении катода светом с частотой ν = 1015
Гц фототок с поверхности катода прекращается при задерживающем напряжении между катодом и анодом Uз
= 2 В. Чему равна работа выхода электрона из металла катода?
|
|
2 эВ |
Задача №1
Фотоэффект не происходит при длине волны λ = 622 нм. Мощность световой волны 0,5 мВт. Чему равен фототок, если мощность световой волны увеличить в 2 раза?
Задача №2
Красная граница фотоэффекта λ = 622 нм. Задерживающее напряжение 0,4 В. Чему равен фототок, если металл осветить светом с длиной волны λ = 650 нм, а задерживающее напряжение уменьшить до 0,2 В?
Задача №3
Задерживающее напряжение Uзад
= 1 В, металл освещается светом с длиной волны λ = 432 нм, при этом фототок I = 0 мА. При какой длине волны задерживающее напряжение Uзад
= 0,5 В?
Задача №4
На сколько изменится задерживающее напряжение Uзад
при увеличении мощности световой волны в 2 раза, если металл освещается светом с длиной волны λ = 380 нм, а первоначальная мощность световой волны P = 0,5 мВт?
Задача №5
Максимальное значение силы тока Iнас = 1 мА достигается в установке по наблюдению фотоэффекта при напряжении U = 3 В, металл освещается светом с длиной волны λ = 380 нм, а первоначальная мощность световой волны P = 1 мВт. Найти максимальное значение силы тока насыщения Iнас, если мощность световой волны уменьшилась в 2 раза.
Задача №6
Количество электронов, вырываемых светом с поверхности металла за 1 с, прямо пропорционально поглощаемой за это время энергии световой волны. Во сколько раз уменьшится сила фототока, если мощность световой волны P уменьшится в 2 раза?
Лабораторная работа №3
Постулаты Бора
Вопрос №1
В каком диапазоне электромагнитных волн находятся линии серии Бальмера?
|
|
В видимом. |
Вопрос №2
В каком диапазоне электромагнитных волн находятся линии серии Лаймана?
|
|
В ультрафиолетовом. |
Вопрос №3
На рисунке представлена диаграмма энергетических уровней атома водорода. Какой цифре соответствует переход с поглощением фотона наибольшей частоты?
С З К Ф Ф Ф
|
|
4 |
Вопрос №4
Электрон в атоме водорода перешел с первого энергетического уровня на четвертый. Энергия системы электрон–атом водорода
|
|
Увеличилась. |
Вопрос №5
Согласно второму постулату Бора, при переходе электрона с одной стационарной орбиты с энергией En
на другую стационарную орбиту с энергией Em
, атом испускает квант света, величина которого пропорциональна постоянной Ридберга R. Чему равна частота кванта света, излучаемого при переходе атома водорода из четвертого состояния во второе (серия Бальмера)?
|
|
3/16 R |
Задача №1
Энергия атома водорода в нормальном состоянии E1 = –13,6 эВ. Определить длину волны ультрафиолетового излучения, поглощенного атомом водорода, если при этом электрон перешел с первого на третий энергетический уровень (серия Лаймана).
Задача №2
Энергия атома водорода в нормальном состоянии E1 = –13,6 эВ. Определить длину волны излучения поглощенного атомом водорода, если при этом электрон перешел со второго на третий энергетический уровень (серия Бальмера).
Задача №3
Определить длину волны излучения атома водорода при его переходе с пятого на второй энергетический уровень (серия Бальмера).
Задача №4
Определить минимальную энергию возбуждения атома водорода, если его энергия в нормальном состоянии E1 = –13,6 эВ.
Задача №5
Определить длину волны инфракрасного излучения атома водорода при его переходе с пятого на третий энергетический уровень (серия Пашена).